单片机系统扩展.ppt

MCS-51 单片机的系统扩展
本章主要介绍51系列单片机系统扩展问题,在本章中要研究较多的硬件方面及硬软结合方面的问题,本章与第一章关系密切,在学习本章内容之前,要先明确51系列单片机本身的系统资源,可先复习一下第一章的有关单片机硬件组成方面的内容。
本章将介绍以下具体内容:
系统扩展的含义、单片机的地址总线和数据总线、常见系统扩展电路举例
一、系统扩展的含义
单片机中虽然已经集成了CPU、I/O口、定时器、中断系统、存储器等计算机的基本部件(即系统资源),但是对一些较复杂应用系统来说有时感到以上资源中的一种或几种不够用,这就需要在单片机芯片外加相应的芯片、电路,使得有关功能得以扩充,我们称为系统扩展(即系统资源的扩充)。
需要解决的问题是单片机与相应芯片的接口电路连接(即地址总线、数据总线、控制总线的连接)与编程。
二、单片机的地址总线和数据总线
51系列单片机没有专用的对外地址总线和数据总线,其P0口和P2口既是通用I/O口,同时P0口还是分时复用的双向数据总线和低8位地址总线(一般需要加一级锁存器),而P2口则是高8位地址总线。
三、常见系统扩展电路
系统扩展----单一功能的系统扩展、综合功能
的扩展。

(1)存储器的扩展(程序存储器、数据存储
器、E2PROM )
(a)程序存储器的扩展
.程序存储器的作用----存放程序代码或常数表格
.扩展时所用芯片----一般用只读型存储器芯片(可以是
EPROM、E2PROM、 FLASH芯片等)。
.扩展电路连接---- 用EPROM 2732扩展程序存储器。
.存储器地址分析----究竟单片机输出什么地址值时,可以
指向存储器中的某一单元。
2732----4K EPROM
2732引脚功能
A0-A11
地址线
CE
选片
OE/Vpp
输出允许/编程电源
O0-O7
数据线
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
O0
O1
O2
GND
Vcc
A8
A9
A11
OE/Vpp
A10
CE
O7
O6
O5
O4
O3
2732
.扩展时所用芯片
.扩展电路连接
扩展电路
单片机
8031




A8
A9
A10
A11
ALE
PSEN
74LS
373
G
2732
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
O0
O1
O2
O3
O4
O5
O6
O7








OE
CE
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
8031 2732
数据总线的连接:
-(数据总线)----------------------------------------O0-O7

地址总线的连接:
-(地址总线低8位)---------------------------------- A0-A7
-(地址总线高8位中的4位)--------------------------- A8-A11
控制总线的连接:
PSEN(程序存储器允许,即读指令) -------------------------- OE
ALE(地址锁存允许)-------------------------------------接373的使能端 G
经过锁存器373
1
2
3
一个机器周期
ALE
PSEN
P2
P0
地址A8~A15
地址A8~A15
A0~A7
A0~A7
指令码
指令码
从外存取指令时序图




A8
A9
A10
A11
ALE
PSEN
74LS
373
G
2732
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
O0
O1
O2
O3
O4
O5
O6
O7








OE
CE
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
一个机器周期
ALE
PSEN
P2
P0
地址A8~A15
地址A8~A15
A0~A7
A0~A7
指令码
指令码
单片机
8031
.存储器地址分析----究竟单片机输出什么地址值时,可以
指向存储器中的某一单元。
8031 ……… …………………………
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